Ошибки мировой космонавтики

Хотя вторая версия не являлась официальной в 1980 году, сейчас она считается основной. Основанием стал инцидент, который произошел через год. Тогда тоже из-за некачественного фильтра началась реакция разложения в ходе подготовки ракеты-носителя к старту, но в этот раз командный расчет это быстро заметил и успел предпринять действия для устранения угрозы возгорания.
Двигатель РД-108, используемый в ракете-носителе Р-7
На Байконуре в 1963 году также произошел трагический случай из-за того, что солдаты плохо проветрили пусковую установку. Баллистическая ракета Р-9А была создана таким образом, чтобы ее можно было запускать не только с поверхности Земли, но и из скрытых шахт. В одной из таких шахт под названием «Десна-В» боевой расчет стал обучаться технологии обслуживания, подготовки и заправки ракеты. Военные на скорость провели подготовку и заправку учебной версии Р-9А жидким кислородом и керосином. Тренировка прошла успешно, однако по неаккуратности горючие материалы могли расплескаться, пусть и в небольшом количестве. На следующий день группа химиков направилась в шахту для исследования содержания горючих материалов. Однако в силу поджимающих сроков к работе приступили и несколько боевых расчетов, не дожидаясь разрешения. Казалось, что все прекрасно, дышалось легко и свободно, несмотря на то что трудиться приходилось под землей. Как раз именно это могло насторожить солдат, но обычно мысль проветрить приходит в голову, когда кислорода мало, а не много. По расчетам химиков в день аварии в шахте содержание газа составляло 31 % вместо положенных 21 %. Один из военнослужащих заметил, что лампа освещения перегорела, и решил поменять ее. Возникла искра, загорелись провода и одежда солдата. О пожаре было доложено по уставу. Согласно инструкции несколько военнослужащих отправились проводить эвакуацию и ликвидировать возгорание на единственном средстве погружения в шахту – лифте. Также по другой инструкции перед тушением электропроводки требуется отключение электричества. Выполняя ее, электрики обесточили не только этаж, где было возгорание, но и всю шахту, в том числе лифт. Тем самым был отрезан единственный путь наружу. После этого случая инженерами была инициирована работа по созданию средств автоматического контроля загазованности и появились более четкие правила безопасности для персонала.
Самая большая проблема, связанная с жидким кислородом, – его хранение. Рано или поздно он нагреется. В поисках другого окислителя инженеры решили использовать оксиды азота, самым подходящим из которых был тетраоксид азота. Он при комнатной температуре жидкий, но его легко и испарить. Также это вещество в ходе реакции горения выделяет много энергии. Другой оксид азота, который называют закись азота, часто используют гонщики для ускорения своих машин. Это вещество чуть хуже, так как для того, чтобы оно было жидким, также требуется охлаждение.
Есть и минусы. Тетраоксид азота крайне токсичен и химически активен. Сначала инженеры в рамках испытаний добавляли этот окислитель в жидкий кислород. Получалось весьма неплохо, но стенки двигателя от агрессивного вещества быстро приходили в негодность.
Это вещество используется и сейчас, особенно в тех случаях, когда нужно хранить топливо долго, например, в двигателях системы ориентации, двигателях для межпланетных миссий, в двигателях, которые используются для посадки, в двигателях ракет, стоящих на боевом дежурстве. Неаккуратное обращение с этим окислителем приводит к серьезным последствиям.
Так, во время испытания жидкостного ракетного двигателя для самолета БИ-1 испытатели получили серьезные травмы. На стенде был установлен двигатель с подобием кабины. В нее сел пилот Григорий Бахчиванджи, а рядом за испытаниями следил главный конструктор Арвид Палло.
 
Сразу после включения двигатель взорвался. Куски металла разлетелись в разные стороны и попали в бак. Из поврежденных трубопроводов под давлением вырвалось ядовитое топливо. Кабина, где сидел пилот, была защищена. А вот инженеру не повезло. Разъедающее вещество обожгло ему лицо, оставив следы на всю жизнь.
Американские астронавты, принимавшие участие в знаменитой программе «Союз-Аполлон», чуть не отравились тетраоксидом азота. Они успешно выполнили стыковку с советским кораблем «Союз-19», полностью выполнили программу полета и уже возвращались на Землю. Когда раскрылся парашют, ядовитое вещество стало сочиться внутрь корабля «Аполлон» из двигателей ориентации. Один из астронавтов забыл их отключить после входа в атмосферу. Когда открылся клапан для втягивания воздуха из атмосферы, вместе с кислородом внутрь корабля попал и ядовитый окислитель.
Командир экипажа Томас Стаффорд, как только представилась возможность, сразу раздал Вэнсу Бранду и Дональду Слейтону кислородные маски. Тем не менее это произошло уже после приводнения, и все трое успели отравиться, а Вэнс Бранд даже потерял сознание. Врачи эвакуировали астронавтов и поставили их на ноги за пару недель интенсивного лечения.
При подготовке ко второму полету американского шаттла «Колумбия» во время заправки двигателя произошла утечка тетраоксида азота. Ядовитое вещество стекало по корпусу и вступало в реакцию с теплозащитными плитками и клеем, который их крепил. 379 плиток теплозащиты было повреждено, а около 50 из них просто отвалилось. Инженеры это быстро заметили, и старт был отменен. На ремонт потребовалось две недели, в течение которых вышли из строя и другие системы. На их замену и ожидание благоприятного времени старта ушло еще две недели. В итоге полет прошел успешно, но количество затраченных финансов и нервов было весомым.
Один из последних случаев с тетраоксидом азота произошел на космодроме Плесецк. Емкость, где до этого хранилось ядовитое вещество, в 2013 году нуждалась в плановой очистке. Один из военнослужащих, капитан Сушков, нарушил правила безопасности и спустился в цистерну без противогаза. Хотя окислитель был слит, его пары все равно оставались. Свою ошибку офицер осознал слишком поздно. Когда Сушков попытался выбраться, он потерял сознание от отравления.
Несколько сослуживцев, чтобы вызволить пострадавшего, забрались внутрь и также получили порцию токсина. Выбраться и вытащить товарища они смогли, но спасти его не успели.
Нельзя забывать, что тетраоксид азота не только ядовит, но и взрывоопасен. Именно эти свойства вещества в сочетании с десятком человеческих ошибок привели к самому большому взрыву в истории ракетостроения. Он произошел в шахте 374–7 в Арканзасе в США. Там базировалась баллистическая ракета «Титан-II» с ядерной боеголовкой. Горючим и окислителем для нее была ядовитая пара аэрозин (смесь гидразина и несимметричного диметилгидразина) и тетраоксид азота. Началось все с того, что техник Пауэлл забыл взять специальный инструмент для ремонта, а вместо него подобрал какой-то рядом лежавший гаечный ключ со сменной головкой. Вторая ошибка заключалась в том, что на ремонтных опорах не была должным образом размещена мягкая отбортовка – своего рода страховка, продолжение платформы, соединяющее ее с корпусом ракеты таким образом, чтобы препятствовать падению предметов в шахту. К этим незначительным проблемам добавилась доля неудачи. От гаечного ключа отвалилась головка. Она проскочила между платформой и ракетой. Пролетев 30 метров, головка ключа ударилась о дно шахты и отскочила в бак. От удара бак с горючим был пробит, и ядовитый аэрозин начал медленно наполнять шахту. Техники это быстро заметили, и командование дало приказ на эвакуацию. Это касалось не только людей в шахте, но и тех, кто находился в командном пункте, который на самом деле легко мог быть изолирован. Многие считают, что это тоже было ошибкой, что является спорным утверждением. Данные «эксперты» утверждают, что боевой расчет мог легко предотвратить все последующие события, последовательно выполняя действия по нейтрализации топлива и включению системы вентиляции. Автоматика определила ситуацию как пожар и загерметизировала шахту, но не командный пункт. Другие должностные лица получили информацию об утечке ядовитого топлива и решили, что речь идет о попадании токсина в атмосферу. Поэтому они инициировали эвакуацию жителей из ближайших населенных пунктов. Пока организовывался штаб по устранению аварии, шло время, пары топлива заполнили всю шахту и через внутреннюю вентиляцию попали в командный пункт, а из-за снижения давления в баке горючего начало расти давление в баке окислителя. Возник риск, что и тетраоксид азота начнет вытекать. Следующие несколько часов предпринимались неловкие попытки проникнуть в командный пункт. Сначала попытались проникнуть через небольшой люк для аварийного спасения. Более того, одному из специалистов это даже удалось, но он был только в защитной маске, а военные настаивали на том, чтобы сотрудники были в полной химической защите. В массивном костюме в этот узкий лаз никто пролезть не мог, поэтому следующая группа стала штурмовать командный пункт через главный вход. Однако не удалось открыть защитные двери, так как никто не знал, как они работают. Все это сопровождалось проникновением в шахту кислорода извне. Третья попытка была удачной, и отряд включил вытяжной вентилятор. Это, вероятно, стало причиной появления искры, которой не хватало для взрыва. Первый взрыв в шахте был небольшой, его даже никто не заметил, но его было достаточно для того, чтобы разрушить бак окислителя. Тетраоксид азота сразу же вступил в бурную реакцию с гептилом. Для горения даже не нужна была искра. Взрыв был такой силы, что все подумали о взрыве ядерной боеголовки. Головная часть ракеты выбила 740-тонный люк шахты, который пролетел 200 метров. Ядерный заряд, к счастью, не сдетонировал и не вызвал радиационного заражения. Благодаря эвакуации почти никто критически не пострадал, кроме человека, включившего вентилятор.